2010年中南大学三年级学生居然解开困扰国际数学界10多年的徐塔潘的猜想,消息一出,无数人都不敢相信。
这个大三学生就是综合成绩不太拔尖,但热爱数学的刘路。刘路证明了给了西塔潘猜想一个否定式的回答,并给出了相当漂亮的证明。他的证明让过去十多年对该问题研究的无果者对其称赞有加。
自此,这位少年天才成为了世界数学界的知名者,国家为此奖励了他100万。学校为了支持其在该领域的研究,破格让其提前大学毕业,并破格将其录取为教授,这时的刘路才22岁。
西塔潘的猜想到底是什么?刘路又是如何从一个外人看来不太拔尖的学生成为震惊数学界的名人的?一起来看看。
西塔潘猜想是什么
由于小编胸中墨水有限,就根据网上所查资料简单地对西塔潘猜想描述如下,欢迎大家补充。
西塔潘猜想是1990年代英国数理逻辑学家西塔潘提出的关于拉姆齐二染色定理证明强度的猜想,这是一个属于反推数学领域的猜想。
拉姆齐
首先我们得来说说反推数学。一般来说数学都是从公理到定理的研究过程,而反推数学则恰恰相反,它是由定理到公理的研究过程。
简单举个例子:在数学上,若x=4,那可推出x2=16;但若已知x2=16,那为了让这个式子成立,则有x=4、x=-4、x+1=5、x-1=3等一系列的答案,但若答案写为|x|=4,则感觉“不多也不少”,比较合适。
以上这个例子,我们是从实数的范围中进行考虑,但若在正数范围内考虑的话,x=4和x2=16这两个陈述是没有差别的。这个例子理解起来比较简单,但对于更加复杂的问题来说,判断起来就比较复杂了。
总的来说反推数学即,有一个基本体系S和一个陈述T,需在S上添加适合的公理,使得新的S’恰好能证出T。这里的“恰好”体现在S’能证明T,且S和T本身也要蕴含S’ 。
由于1930年英国数学家拉姆齐在其发表的论文《One Problem in Formal Logic》中证明了R(3,3)=6,因此又被称为拉姆齐二染色定理。
其中,拉姆齐二染色定理可叙述为:任何一个对边进行2-染色的含无穷个顶点的完全图都有一个单一染色的含有无穷个
在粗略地了解了西塔潘猜想以后,一起来看下解决这一悬而未决的问题的天才数学家刘路有着怎样的经历?又是如何解决掉这一猜想的?
自小喜欢数理化,却被说“平庸”
1989年,刘路(刘忆嘉,其向期刊投稿所用名字)出生在中国大连一个知识分子家庭,其父亲是一名国企员工,母亲则是一位工程师。或许是受其父母的影响,从小刘路就特别喜欢数理化,对数学也是尤其关注。
读小学时刘路并没有对数学付出多大心血,但上初中以后,刘路就开始自学数论了。当时上初中的刘路除了吃饭睡觉,大部分时间都花在研究数论上,就算上课脑子里都在思考关于数论的问题。
然而,对数论的痴迷却给刘路带来了“麻烦”。由于他把大部分时间都花在数论上,并没有花心思去看初中数学课本的知识,他的成绩并不好。
刘路成绩下滑,班主任就找到其父母谈话,提及其智商可能偏低。虽然父母思想很开明,但眼看着儿子喜欢的数学成绩都如此差,不免心急。但儿子又没做其他错事,也无法对其进行批评。所幸的是,刘路最后还是考上了一所还不错的高中。
高中的刘路还是把很多时间花在研究数学上,导致其他学科薄弱,成绩也平平无奇,甚至有时候排在全校倒数一百名中。而且他所研究的东西高考又不考,其父母为此没少生气。
由于对数学的热爱,高考填报志愿时刘路全部填写的是数学相关的专业。2008年,刘路成功被中南大学数学科学与计算技术学院成功录取。
坚持数学研究,博得老师青睐
考入中南大学的刘路,除了数学成绩以外,其他学科成绩在众多优秀学子中还是比较普通。但刘路每天花大量的时间在图书馆学习数学,就算是全英文的数学书籍也能让他捧读到深夜。
大二的刘路开始接触到数理逻辑,课堂上有不懂的知识,刘路也会追着老师求解。任课老师觉得刘路很爱动脑筋,给了他很多鼓励和指导。
在一节组合学教学课上,老师提及了拉姆齐二染色定理。在老师说西塔潘猜想提出以来很多著名研究者都研究无果,吸引了刘路的注意。
破解世界难题,震惊了中外
自此以后,大二到大三刘路一直在研究破解西塔潘猜想的方法。某一天,刘路照常开始进行数学推算,突然他灵感突然闪现,他奋笔疾书,很快就将破解西塔潘猜想的证明思路梳理了出来。
之后刘路又经过了多次证明,发现自己的方法确实可行。就将自己的证明成果编写成论文投到了国际数理逻辑期刊《符号逻辑杂志》。
经过一个月的等待,刘路终于收到了美国芝加哥大学教授邓尼斯的评审意见,其在信中对刘路的证明过程赞不绝口。自此,20岁的大三学生证明了西塔潘猜想,震惊了数学界。
破解难题后,收获了什么
中南大学获得消息后,领导高度重视刘路的成果。中南大学决定让刘路提前本科毕业,以方便其对该领域进行进一步的研究和学习。
2011年5月,刘路参加了多校联合举办的逻辑学术会议,报告了他对拉姆齐二染色定理的研究,获得了众多学者的一致认可。
2011年9月,刘路被邀请参加美国芝加哥大学数理逻辑学术会,他是亚洲高校中唯一一个在该会议上做了40分钟报告的学者。
2011年10月,中科院3名院士向教育部递交推荐信,建议破格录取这位20岁的天才少年为研究生,重点支持其的研究课题。
2012年3月,中南大学校长张尧在新闻发布会上宣布,破格聘任在读研究生刘路为正教授级研究员。刘路成为了中国最年轻教授,学校还给其申请了100万的奖励资金用于科研和改善生活
刘路在破解西塔潘猜想后,一时间收获的鲜花、称赞和掌声多如牛毛,但其仍然不骄不躁。针对自己解决的难题,他也说是灵光乍现,没有什么特别的技巧,如果硬要说技巧,那就是平时积累的数学知识。
总结
刘路在从小到大的经历中并不是样样拔尖,但他找准了自己的方向就会不顾外界的看法坚持下去,喜欢思考,能够在枯燥的推理生活中寻找乐趣,不骄不躁。
在鱼龙混杂的大学里,刘路也能严格要求自己,专注而努力。在现实生活中,哪有什么好运气,非要给刘路的成功找个原因,那应该就是他十年如一日的积累和努力吧。